第2章 第3讲 受力分析 共点力平衡（word教参）-【金版新学案】2024高考物理大一轮复习讲义·高三总复习（新教材新高考版）

第3讲　受力分析　共点力平衡 考点一　物体的受力分析(重难共研类) 1．受力分析的一般顺序：先分析场力(如重力、电场力、磁场力)，再分析接触力：弹力、摩擦力，最后分析其他力。 2．受力分析的一般步骤 【微判断】 (1)受力分析时即要分析研究对象受到的力，也要分析研究对象的施力物体的受力。(×) (2)惯性不是力，受力分析时可以把物体的惯性当力。(×) (3)受力分析时只分析物体实际受到的力，不要把效果力当性质力去分析。(√) 受力分析的三种方法 假设法 在未知某力是否存在时，先对其做出不存在的假设，然后根据该力不存在对物体运动和受力状态的影响来判断该力是否存在的方法。 状态法 对于平衡状态的物体进行受力分析时，根据其平衡条件进行分析；对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解的方法。 转换法 在受力分析时，若不能直接确定某力是否存在，则 (1)可以转换为分析该力的反作用力，根据其反作用力是否存在，判断该力是否存在。 (2)可以转换为分析与该力相关的其他研究对象，通过对其他研究对象进行受力分析，判断该力是否存在。 (2022·湖南师范大学附属中学模拟)如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大)，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是(　　) A．a一定受到4个力的作用 B．b只可能受到2个力的作用 C．绳子对a的拉力有可能等于mg D．a的质量一定为m tan θ C　[对a和b分别受力分析可知，a至少受重力、杆的支持力、绳的拉力3个力，可能还受摩擦力共4个力，b受重力、绳的拉力2个力或重力、绳的拉力、杆的支持力、摩擦力4个力的作用，选项AB错误；对b受力分析可知，b受绳子的拉力可能等于mg，因此绳子对a的拉力可能等于mg，选项C正确；对a受力分析，如果摩擦力为零，则Gasin θ＝mg cos θ，可得Ga＝，ma＝，选项D错误。] 整体法与隔离法的比较 整体法 隔离法 方法 将加速度(平衡状态时加速度为零)相同的几个物体作为一个整体来分析的方法。 将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法。 选用原则 (1)当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法。 (2)在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时，宜用隔离法。 (3)整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。 学生用书第31页 1．【单个物体的受力分析】 如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，关于A受力的个数，下列说法中正确的是(　　) A．A一定受两个力作用 B．A一定受四个力作用 C．A可能受三个力作用 D．A受两个力或者四个力作用 D　[若拉力F大小等于物体的重力，则物体与斜面没有相互作用力，所以物体就只受到两个力作用；若拉力F小于物体的重力，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，故物体应受到四个力作用。] 2．【多个物体的受力分析】 (多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是(　　) A.A一定受到四个力 B．B可能受到四个力 C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D．A与B之间一定有摩擦力 AD　[对A、B整体受力分析如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，故C错误；对B受力分析如图乙所示，其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故B受到三个力，B错误；对A受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力，共四个力，AD正确。] 考点二　 静态平衡问题(多维细研类) 共点力的平衡 1．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态。 2．平衡条件：F合＝0(Fx＝0，Fy＝0)。 3．常用推论： (1)二力平衡：两个力等大反向。 (2)三力平衡： ①任意两个力的合力必与第三个力等大反向。 ②表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形。 (3)若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等，方向相反。 【微判断】 (1)速度为零时物体一定处于平衡状态。(×) (2)物体处于平衡状态时，其加速度一定为零。(√) (3)n个共点力作用下物体处于平衡状态时，表示n个共点力的有向线段首尾相接一定组成一个封闭n边形。(√) 解决静态平衡问题的四种常用方法 合成法 三个共点力平衡时，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向